内容正文:
高二下学期第一次月考化学试卷
考试分值:100分;考试时间:75分钟;
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Zn-65
一、单选题(共14题,共42分)
1. 我国历史悠久,文化灿烂,下列关于非遗传承的说法错误的是
A. 制作土家织锦“西兰卡普”用到的蚕丝,其主要成分是纤维素
B. 斑铜制作工艺中需要向铜中掺杂金、银等金属,其熔点比纯铜低
C. 徽墨制作过程中用到的烟灰,其主要成分炭黑属于无定形碳
D. 浏阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子核外电子跃迁有关
2. 下列关于ⅡA族元素的说法中,不正确的是
A. 元素的主要化合价都是+2价
B. 元素的单质都呈亮白色
C. 有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D. 其中包括被誉为“国防金属”的元素
3. 下列排列顺序错误的是
A. 酸性:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4 B. 沸点:HF>HI>HBr>HCl
C. 氢化物的稳定性:SiH4>H2S>H2O>HF D. 原子半径:F<O<S<Na
4. 短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13,X 的原子半径比Y 的小,X 与W 同主族,Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是
A. 由X 、Y组成的化合物的沸点总低于由X与Z组成的化合物的沸点
B. 元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同
C. 元素Y 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强
D. 只含X、Y、Z 三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
5. 砷(As)与其化合物常被运用在农药、除草剂、杀虫剂中。已知它与氮同主族,而与钙同周期,下列关于砷的有关描述中正确的是
A. 原子序数为23
B. 最高价氧化物为As2O3,为酸性氧化物
C. 原子半径比钙小
D. 气态氢化物分子式为AsH3,稳定性强于NH3
6. 下列说法正确的是
A. 稳定性比强
B. 为V形分子
C. 与的反应体现的还原性
D. 、的中心原子的轨道杂化类型为
7. 用氨水吸收硫酸工厂尾气中的,发生的反应为:。下列说法正确的是
A. 分子的空间结构呈V形 B. 的电子式为
C. 是非极性分子 D. 的VSEPR模型为平面三角形
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y的单质常温下可与水剧烈反应,Z的简单离子半径和W的原子半径分别是同周期简单离子半径和原子半径中最小的。下列说法一定正确的是
A. 含氧酸酸性:W>X
B. 简单离子半径:W>Y>Z
C. 最高正价:Y>X>Z
D. X、W与氢形成的二元化合物分子中都只含极性键
9. X、Y、Z是同周期主族元素,I为电离能,单位是kJ•mol-1。
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
738
1451
7733
10542
Z
578
1817
2745
11575
根据表中所列数据的判断不正确的是
A. 元素X是第ⅠA族的元素,位于元素周期表的s区
B. 元素Y的常见化合价为+2,它的第一电离能最大,电负性也最大
C. 元素X形成氧化物时,化学式可能是X2O2
D. 若元素Z处于第三周期,它的价层电子排布式为3s23p1
10. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关比较正确的是
A. 气态时失去一个电子的能力: B. 共价键极性:O-H>N-H
C. 在水中的溶解度:戊醇>乙醇 D. 熔点:白磷
11. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是
A. H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的
B. 水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180°
C. 分子中通常键能越大,键长越短,分子越稳定
D. 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍
12. 下列有关物质结构与性质的说法中,错误的是
A. 通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B. 用替代填充探空气球更安全是因为的电子构型稳定
C. X射线衍射实验可以“看到”原子的内部结构
D. 白磷在常温下就有很高的反应活性是因为分子中的键弯曲而具有较大张力,键能小,易断裂
13. 烟气中的二氧化硫可用于处理含铬(Ⅵ)废水,其反应为:,下列化学用语正确的是
A. 元素位于周期表的ds区
B. 模型:
C. 中子数为21的核素符号:
D. 用轨道表示式表示H2O中O原子的杂化:
14. 1828年,德国化学家弗里德里希维勒首次使用无机物质氰酸铵与硫酸铵人工合成了尿素,揭开了人工合成有机物的序幕。尿素在农业生产中扮演者重要的角色,其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A 结构中元素第一电离能由大到小:
B. 分子中N原子与C原子的杂化不同
C. 该物质在水中溶解度较大
D. 基态碳原子核外有6种不同空间运动状态的电子
二、填空题(共4题,共58分)
15. 下图为周期表的主族元素的一部分,原子最外层电子数是次外层电子数的一半。
(1)写出的元素符号:________。
(2)写出在元素周期表中的位置:________。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性:______(填“>”“<”或“=”,下同)。
(4)简单气态氢化物的稳定性:____。
(5)、、的简单离子的半径由大到小的排列顺序是_______(用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法不正确的是______(填标号)。
A. 、的最高价氧化物对应的水化物酸性:
B. 元素的单质具有半导体的特性,与可形成
C. 、形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应
D. 的单质的氧化性大于
16. 某抗失眠药物的结构简式为,其分子式为C17H14O2N2Br2。请回答下列问题:
(1)该药物组成元素中,电负性最小的元素是_______(填元素符号),位于p区的元素有_______种。
(2)基态N原子的价电子轨道表示式为_______,若基态O原子的价电子轨道表示式表示为,其违背了_______,从原子结构角度解释O的电负性大于N的原因:_______。
(3)该药物的组成元素中,属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示);
(4)若某元素的核电荷数是N元素的4倍,其基态+2价阳离子的电子排布式为_______。
17. 回答下列问题
(1)下列状态镁的微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。
A. B. C. D.
(2)Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为_______。
(3)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______,该元素基态原子核外M层电子的轨道表示式为_______。NH4H2PO4中,电负性最高的元素是_______。
(4)PO的空间结构为_______形,其中心原子的杂化轨道类型为_______。
(5)Fe元素位于周期表的_______区。已知:l3(Mn)=3248kJ•mol-1,l3(Fe)=2957kJ•mol-1。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,其主要原因是_______。
18. 氮、氧及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)元素第一电离能N_____O(填“>”或“<”或“=”)。
(2)肼(N2H4)可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯(C2H4)的原因是:_____。
(3)尿素()中碳原子杂化类型_____;离子的空间构型为_____。
(4)氨气极易溶于水的主要原因是_____。
(5)H2O的键角_____NH3的键角(填“大于”、“小于”或“等于”),判断依据是_____。
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高二下学期第一次月考化学试卷
考试分值:100分;考试时间:75分钟;
可能用到的相对原子质量:O-16 P-31 Cl-35.5 Zn-65
一、单选题(共14题,共42分)
1. 我国历史悠久,文化灿烂,下列关于非遗传承的说法错误的是
A. 制作土家织锦“西兰卡普”用到的蚕丝,其主要成分是纤维素
B. 斑铜制作工艺中需要向铜中掺杂金、银等金属,其熔点比纯铜低
C. 徽墨制作过程中用到的烟灰,其主要成分炭黑属于无定形碳
D. 浏阳花炮能呈现五彩斑斓的颜色与原子核外电子跃迁有关
【答案】A
【解析】
【详解】A.蚕丝主要成分是蛋白质,A错误;
B.斑铜为铜的一种合金,熔点低于纯铜,B正确;
C.炭黑是碳单质的一种,属于无定形碳,C正确;
D.浏阳花炮中呈现的颜色是由于原子核外电子从高能级跃迁到低能级,释放能量、发射出不同颜色的光,与原子核外电子跃迁有关,D正确;
故选A。
2. 下列关于ⅡA族元素的说法中,不正确的是
A. 元素的主要化合价都是+2价
B. 元素的单质都呈亮白色
C. 有的元素的单质可在自然界中稳定存在
D. 其中包括被誉为“国防金属”的元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.第ⅡA族元素的原子最外层都有2个电子,最外层电子易失去,因此ⅡA族元素的主要化合价都是+2价,故A正确;
B.大多数金属单质为银白色固体,第ⅡA族元素都是金属元素,其单质为银白色,即第ⅡA族元素的单质都呈亮白色,故B正确;
C.第ⅡA族元素的金属性较强,单质的性质活泼,在自然界中都以化合态存在,故C错误;
D.镁的合金大量用于制造飞机、导弹等,因此被誉为“国防金属”,故D正确;
答案选C。
3. 下列排列顺序错误的是
A. 酸性:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4 B. 沸点:HF>HI>HBr>HCl
C. 氢化物的稳定性:SiH4>H2S>H2O>HF D. 原子半径:F<O<S<Na
【答案】C
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右,非金属性增加,最高价氧化物对应的水化物的酸性增强。Si、P、S、Cl的非金属性增强,最高价氧化物的水化物的酸性增强,A正确,不符合题意;
B.共价化合物的沸点与分子间作用力有关,分子间作用力越大,沸点越高。分子间作用力与相对分子质量有关,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高,但是HF分子间存在氢键,氢键比分子间作用力强,因此HF沸点最高,HI、HBr、HCl按照相对分子质量排序,HI的沸点最高。B正确,不符合题意;
C.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,氢化物的稳定性:SiH4<H2S<H2O<HF,C项错误,符合题意;
D.同周期从左到右原子半径越来越小,同主族从上到下原子半径越来越大,因此O>F,Na>S,S>O,则D中的排序F<O<S<Na正确,D正确,不符合题意;
本题答案选C。
4. 短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13,X 的原子半径比Y 的小,X 与W 同主族,Z 是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是
A. 由X 、Y组成的化合物的沸点总低于由X与Z组成的化合物的沸点
B. 元素Z、W 的简单离子的电子层结构不同
C. 元素Y 的简单气态氢化物的热稳定性比Z 的强
D. 只含X、Y、Z 三种元素的化合物,可能是离子化合物,也可能是共价化合物
【答案】D
【解析】
【分析】Z是地壳中含量最高的元素,则Z是O;X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,且原子最外层电子数之和为13,X的原子半径比Y的小,说明X一定是第一周期元素,则X是H;X与W同主族,则W是Na;由于X、Y、Z、W元素原子最外层电子数之和为13,所以Y的最外层电子数是13-1-1-6=5,则Y是N,据此解答。
【详解】A.由H 、N组成化合物的沸点不一定总低于由H与O组成的化合物的沸点,如NH4H是离子化合物,沸点较高,A错误;
B.Z是O、W是Na,其简单离子分别为、,、的电子层结构相同,即元素Z、W 的简单离子的电子层结构相同,B错误;
C.Y是N、Z是O,非金属性:N<O,则元素Y简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱,C错误;
D.X是H、Y是N、Z是O,只含X、Y、Z三种元素的化合物,可能是离子化合物,如,也可能是共价化合物,如,D正确;
故选D。
5. 砷(As)与其化合物常被运用在农药、除草剂、杀虫剂中。已知它与氮同主族,而与钙同周期,下列关于砷的有关描述中正确的是
A. 原子序数为23
B. 最高价氧化物为As2O3,为酸性氧化物
C. 原子半径比钙小
D. 气态氢化物分子式为AsH3,稳定性强于NH3
【答案】C
【解析】
【详解】A.As为第四周期第ⅤA族元素,原子序数为33,A错误;
B.As为第四周期第ⅤA族元素,最高价氧化物为As2O5,为酸性氧化物,B错误;
C.同一周期元素主族元素,从左到右半径逐渐减小,原子半径比钙小,C正确;
D.同一主族元素,从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性减弱,As气态氢化物分子式为AsH3,稳定性弱于NH3,D错误;
故选C。
6. 下列说法正确的是
A. 稳定性比强
B. 为V形分子
C. 与的反应体现的还原性
D. 、的中心原子的轨道杂化类型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.已知O的非金属性比S的强,故的稳定性比弱,A错误;
B.中中心原子周围的价成电子对数为:2+=3,有一对孤电子对,故其空间构型为V形分子,B正确;
C.与的反应方程式为:SO2+2H2S=3S+2H2O,反应中体现的氧化性,C错误;
D.中中心原子周围的价成电子对数为:3+=4,故中心原子S的杂化方式为sp3,与互为等电子体,故的中心原子周围的价成电子对数为:4+=4,则中心原子S的轨道杂化类型为,D错误;
故答案为:B。
7. 用氨水吸收硫酸工厂尾气中的,发生的反应为:。下列说法正确的是
A. 分子的空间结构呈V形 B. 的电子式为
C. 是非极性分子 D. 的VSEPR模型为平面三角形
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2中S原子的价层电子对数=2+=3,含一对孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为V形,A正确;
B.的电子式为,B错误;
C.H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+=4,所以采取sp3杂化,分子构型为V型,为极性分子,C错误;
D.中S原子孤电子对数==1,价层电子对数=1+3=4,VSEPR模型为四面体形,D错误;
答案选A。
8. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Y的单质常温下可与水剧烈反应,Z的简单离子半径和W的原子半径分别是同周期简单离子半径和原子半径中最小的。下列说法一定正确的是
A. 含氧酸的酸性:W>X
B. 简单离子半径:W>Y>Z
C. 最高正价:Y>X>Z
D. X、W与氢形成的二元化合物分子中都只含极性键
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则X为C;Y的单质常温下可与水剧烈反应,则Y为F或Na元素;Z的简单离子半径和W的原子半径分别是同周期简单离子半径和原子半径中最小的,则Z为Al,W为Cl,故X为C,Y为F或Na,Z为Al,W为Cl元素,以此分析解答。
【详解】A.没有指出元素最高价,该说法不合理,如碳酸的酸性大于次氯酸,故A错误;
B.一般情况下,电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:W>Y>Z,故B正确;
C.Y为F元素时,没有最高正价,Y为Na时,最高正价为+1,故C错误;
D.X与H形成的二元化合物为烃,含有2个或2个以上C原子的烃分子中含有C-C非极性键,故D错误;
故选:B。
9. X、Y、Z是同周期主族元素,I为电离能,单位是kJ•mol-1。
元素
I1
I2
I3
I4
X
496
4562
6912
9543
Y
738
1451
7733
10542
Z
578
1817
2745
11575
根据表中所列数据的判断不正确的是
A. 元素X是第ⅠA族的元素,位于元素周期表的s区
B. 元素Y的常见化合价为+2,它的第一电离能最大,电负性也最大
C. 元素X形成氧化物时,化学式可能是X2O2
D. 若元素Z处于第三周期,它的价层电子排布式为3s23p1
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z是同周期主族元素,根据表中数据电离能的变化,X易失去一个电子,Y易失去两个电子,Z易失去三个电子,且它们都有第四电离能,说明核外电子数均不只三个,故推测X、Y、Z可能分别是Na、Mg、Al。
【详解】A.元素X易失去一个电子,是第ⅠA族的元素,位于元素周期表的s区,A正确;
B.元素Y易失去两个电子,常见化合价为+2,它的第一电离能最大,同周期元素电负性从左往右增大,Z的电负性最大,B错误;
C.据分析,元素X可能是Na,形成氧化物时,化学式可能是Na2O2,C正确;
D.若元素Z处于第三周期,则是Al,它的价层电子排布式为3s23p1,D正确;
故选B。
10. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关比较正确的是
A. 气态时失去一个电子的能力: B. 共价键极性:O-H>N-H
C. 在水中的溶解度:戊醇>乙醇 D. 熔点:白磷
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cu为29号元素,价电子排布式为:3d104s1,Cu+的核外电子排布式为3d10,为全满状态,较稳定,较难失去电子,因此气态Cu与Cu+失去一个电子的能力:Cu>Cu+,故A错误;
B.非金属性O>N,由非金属性越强,气态氢化物中,共价键的极性越强可知,故共价键极性:O-H>N-H,故B正确;
C.戊醇的烃基比乙醇的大,烃基是憎水基,烃基越大越难溶于水,则戊醇溶解度比乙醇的低,故C错误;
D.是共价晶体,是离子晶体,白磷是分子晶体,故熔点:>白磷,故D错误;
答案选B。
11. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是
A. H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的
B. 水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180°
C. 分子中通常键能越大,键长越短,分子越稳定
D. 碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍
【答案】C
【解析】
【详解】A.卤族元素中F的原子半径最小,则H—F的键长是H—X中最短的,A项错误;
B.水分子的结构式为H—O—H,H2O中中心原子O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2、价层电子对数为4,H2O分子的空间结构为V形,分子中键角为105°,B项错误;
C.分子中通常键长越短、键能越大,分子越稳定,C项正确;
D.碳碳三键中含2个π键和1个σ键,碳碳双键中含1个π键和1个σ键,其中π键弱于σ键,故碳碳三键的键能比单键键能的3倍小,碳碳双键的键能比单键键能的2倍小,D项错误;
答案选C。
12. 下列有关物质结构与性质的说法中,错误的是
A. 通常条件下很稳定的原因是氮分子中氮氮三键的键能大
B. 用替代填充探空气球更安全是因为的电子构型稳定
C. X射线衍射实验可以“看到”原子的内部结构
D. 白磷在常温下就有很高的反应活性是因为分子中的键弯曲而具有较大张力,键能小,易断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质的键能越大越稳定,N2性质稳定,是因为N2分子中氮氮三键键能很大,A正确;
B.用替代填充探空气球更安全是因为的电子构型稳定,满足2电子稳定结构,B正确;
C.X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列可区分晶体与非晶体,C错误;
D.白磷在常温下就有很高的反应活性是因为分子中的键之间夹角为60度,弯曲而具有较大张力,键能小,易断裂,D正确;
故选C。
13. 烟气中的二氧化硫可用于处理含铬(Ⅵ)废水,其反应为:,下列化学用语正确的是
A. 元素位于周期表的ds区
B. 的模型:
C. 中子数为21的核素符号:
D. 用轨道表示式表示H2O中O原子的杂化:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态原子的价电子排布为半满结构,价层电子排布式为:,位于周期表的d区,A错误;
B.的杂化类型为sp2杂化的模型为平面三角形,B错误;
C.中子数为21的核素符号:,C错误;
D.用轨道表示式表示中O原子的杂化:,D正确;
故选D。
14. 1828年,德国化学家弗里德里希维勒首次使用无机物质氰酸铵与硫酸铵人工合成了尿素,揭开了人工合成有机物的序幕。尿素在农业生产中扮演者重要的角色,其结构如图所示。下列有关说法错误的是
A. 结构中元素第一电离能由大到小:
B. 分子中N原子与C原子的杂化不同
C. 该物质在水中溶解度较大
D. 基态碳原子核外有6种不同空间运动状态的电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.同周期从左往右第一电离能在增大,但是N的价电子为2s22p3,2p能级半满,第一电离能比相邻元素要大,所以第一电离能由大到小:N>O>C,A正确;
B.由图可知,N为sp3杂化,C为sp2杂化,分子中N原子与C原子的杂化不同,B正确;
C.尿素中含有氨基,能与水分子形成分子间氢键,所以在水中溶解度较大,C正确;
D.空间运动状态为原子轨道,C的电子排布式为1s22s22p2,所以基态碳原子核外有4种不同空间运动状态的电子,D错误;
故选D。
二、填空题(共4题,共58分)
15. 下图为周期表的主族元素的一部分,原子最外层电子数是次外层电子数的一半。
(1)写出的元素符号:________。
(2)写出在元素周期表中的位置:________。
(3)最高价氧化物对应水化物的碱性:______(填“>”“<”或“=”,下同)。
(4)简单气态氢化物的稳定性:____。
(5)、、的简单离子的半径由大到小的排列顺序是_______(用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法不正确的是______(填标号)。
A. 、的最高价氧化物对应的水化物酸性:
B. 元素单质具有半导体的特性,与可形成
C. 、形成的化合物既能与酸反应又能与碱反应
D. 的单质的氧化性大于
【答案】(1)
(2)第三周期第Ⅲ族
(3)< (4)>
(5) (6)D
【解析】
【分析】L原子最外层电子数是次外层电子数的一半结合L在周期表中的位置可知,L是Si元素以此可推着X是C元素,Z是O元素,R是Mg元素,W是Al元素,J是S元素,Q是Cl元素,M是Br元素
【小问1详解】
由分析可知,的元素符号为Br。
【小问2详解】
由分析可知,是Al元素,在元素周期表中的位置第三周期第Ⅲ族。
【小问3详解】
根据元素周期律可知,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同周期元素,从左到右,元素的金属性逐渐减弱,故氢氧化镁的碱性强于氢氧化铝。
【小问4详解】
非金属性越强,其氢化物越稳定,由于氧的非金属性比硫的强,因而其氢化物比硫的氢化物越稳定。
【小问5详解】
、、的简单离子具有相同的电子层结构,原子序数越小,离子半径越大,即离子半径由大到小的顺序为:。
【小问6详解】
A.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Q和M同主族,非金属性Q>M(Cl> Br),酸性,A正确;
B.硅半导体的特性,能与氧形成SiO2,B正确;
C.Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应,C正确;
D.非金属性越强,其单质的氧化物越强,Cl元素的非金属性比Br强,因而Cl2的氧化性比Br2强,D错误;
故选D。
16. 某抗失眠药物的结构简式为,其分子式为C17H14O2N2Br2。请回答下列问题:
(1)该药物的组成元素中,电负性最小的元素是_______(填元素符号),位于p区的元素有_______种。
(2)基态N原子的价电子轨道表示式为_______,若基态O原子的价电子轨道表示式表示为,其违背了_______,从原子结构角度解释O的电负性大于N的原因:_______。
(3)该药物的组成元素中,属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示);
(4)若某元素的核电荷数是N元素的4倍,其基态+2价阳离子的电子排布式为_______。
【答案】(1) ①. H ②. 4
(2) ①. ②. 洪特规则 ③. O、N位于同一周期,其原子半径O<N,原子核对最外层电子吸引能力O>N,故O的电负性大于N
(3)N>O>C (4)1s22s22p63s23p63d8
【解析】
【小问1详解】
同周期元素从左到右,电负性依次增强,同主族元素从上到下,电负性依次减弱,则该药物()的组成元素中,电负性最小的元素是H,第ⅢA族到0族的元素位于p区,则位于p区的元素有C、N、O、Br共4种;
【小问2详解】
基态N原子的价电子排布为,其轨道表示式为:,若基态O原子的价电子轨道表示式表示为,即2p轨道电子未遵循“先单独分占,且自旋平行”的原则,其违背了洪特规则,在能量相同的轨道上,电子优先以自旋方向相同的方式排列在不同轨道,从原子结构角度解释O的电负性大于N的原因:O、N位于同一周期,其原子半径O<N,原子核对最外层电子吸引能力O>N,故O的电负性大于N;
【小问3详解】
该药物()的组成元素中,属于第二周期元素为C、O、N,同周期元素从左到右,第一电离能依次增大,但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为:N>O>C;
【小问4详解】
若某元素的核电荷数是N元素的4倍,则其核电荷数为28,为Ni元素,其基态+2价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。
17. 回答下列问题
(1)下列状态镁微粒中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______。
A. B. C. D.
(2)Sm的价层电子排布式为4f66s2,Sm3+价层电子排布式为_______。
(3)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______,该元素基态原子核外M层电子的轨道表示式为_______。NH4H2PO4中,电负性最高的元素是_______。
(4)PO的空间结构为_______形,其中心原子的杂化轨道类型为_______。
(5)Fe元素位于周期表的_______区。已知:l3(Mn)=3248kJ•mol-1,l3(Fe)=2957kJ•mol-1。Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,其主要原因是_______。
【答案】(1)A (2)
(3) ①. Mg ②. ③. O
(4) ①. 四面体 ②. sp3
(5) ①. d ②. Mn2+的价层电子为,Fe2+的价层电子为,前者半充满,更稳定,因此Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能
【解析】
【小问1详解】
由题给信息知,A和D代表,B和C代表Mg。已经失去了一个电子,再失一个电子较难,即第二电离能大于第一电离能,所以电离所需能量;3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去,故电离所需能量,因此A电离最外层一个电子所需能量最大;
【小问2详解】
是基态原子失去6s的两个电子以及4f上的一个电子,其价层电子排布式为;
【小问3详解】
根据对角线规则,与Li化学性质最相似的邻族元素为Mg,Mg的M层为3s2,轨道表达式为,N、H、P、O中电负性最大的是O;
【小问4详解】
中心原子P形成4个σ键,孤电子对数为,价层电子对数为4+0=4,P为sp3杂化,空间构型为正四面体;
【小问5详解】
Fe为第四周期第Ⅷ族元素,位于元素周期表中d区;Mn2+的价层电子为,Fe2+的价层电子为,前者半充满,更稳定,因此Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能。
18. 氮、氧及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)元素第一电离能N_____O(填“>”或“<”或“=”)。
(2)肼(N2H4)可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯(C2H4)的原因是:_____。
(3)尿素()中碳原子杂化类型_____;离子的空间构型为_____。
(4)氨气极易溶于水的主要原因是_____。
(5)H2O的键角_____NH3的键角(填“大于”、“小于”或“等于”),判断依据是_____。
【答案】(1)> (2)肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键
(3) ①. sp2 ②. V形
(4)氨分子能与水分子间形成氢键;氨气是极性分子;氨气能与水反应(任意作答两点即可)
(5) ①. 小于 ②. H2O中O和NH3中N均为sp3杂化,O有两对孤电子对,N有一对孤电子对,孤电子对越多,排斥力越大,键角越小
【解析】
【小问1详解】
同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,N原子核外电子排布处于半充满较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能N>O;
【小问2详解】
N2H4和C2H4均属于分子晶体,N2H4分子间存在氢键,C2H4分子间无氢键,所以肼沸点远高于乙烯;
【小问3详解】
尿素中C原子上没有孤对电子,形成3个σ键,所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化;亚硝酸根离子中N的价层电子对数:,含一对孤电子对,空间构型为V形;
【小问4详解】
氨分子能与水分子间能形成氢键,增大在水中溶解度;氨气是极性分子,水分子是极性分子,根据相似相溶,氨易溶于水;
【小问5详解】
H2O中O和NH3中N的价层电子对数均为4,均为sp3杂化,O有两对孤电子对,N有一对孤电子对,孤电子对越多,排斥力越大,键角越小。
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